一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统的制作方法

本实用新型涉及无人机航拍技术领域，尤其涉及一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统。

背景技术：

随着无人机在架空输电线路巡检应用中的普及，无人机巡检任务量也越来越重，但现阶段还是依靠人工操作无人机进行巡检拍摄，该作业方式的作业效率、质量及安全性基本取决于操作人员的专业水平及经验，人员的精神状态也会对作业产生很大影响。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，包括无人机和巡检设备，无人机上安装有摄像头，巡检设备位于输电杆塔上，且巡检设备上安装有计算模块，计算模块用于对摄像头捕捉到画面的当前画幅进行分析，计算模块上安装有红外线设备，红外线设备用于测量输电线路巡检设备相对于无人机当前位置的距离，无人机、摄像头和红外线设备均与计算模块连接，地面站里安装有地面站计算机，地面站计算机连有地面接收/发送模块，无人机和计算模块均与地面接收/发送模块无线通讯连接，摄像头与计算模块之间无线通讯连接。

无人机包括飞行控制单元、通讯单元一、机载主控芯片、存储单元和任务制定单元，通讯单元一与机载主控芯片连接，机载主控芯片、存储单元和任务制定单元均与飞行控制单元连接，存储单元用于储存路线的资料数据，任务制定单元用于根据存储单元中的路线的资料数据确定无人机飞行的航线与执行的任务，计算模块和地面接收/发送模块均与机载主控芯片连接。

地面站计算机包括中央处理器、控制面板和显示终端，地面接收/发送模块、控制面板和显示终端均与央处理器电连接，地面接收/发送模块与无人机的通讯单元一通过无线网实现通讯。

计算模块包括通讯单元二和现场主控芯片，地面接收/发送模块和通讯单元一均与通讯单元二通过无线网实现通讯。

地面接收/发送模块与无人机的通讯单元一之间的数据链路为4g网络。

地面接收/发送模块与通讯单元二之间的数据链路为4g网络，通讯单元一与通讯单元二之间的数据链路为4g网络。

本实用新型的有益效果是：本实用新型无人机在规划好的路径自动巡检过程中可以智能锁定输电线路的重点巡检设备，并自动调整飞行位置及相机角度，对输电线路重点巡检设备进行拍摄，使得无人机巡检作业的作业效率、质量及安全性摆脱对操作人员的专业水平及经验，保障巡检数据采集的质量及效率；计算模块对摄像头捕捉到画面的当前画幅进行分析，从而减少数据的传输量，提供了数据传输的速度。此外，操作人员也可以对无人机进行控制。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，包括无人机和巡检设备，其特征在于，无人机上安装有摄像头，巡检设备位于输电杆塔上，且巡检设备上安装有计算模块，计算模块用于对摄像头捕捉到画面的当前画幅进行分析，计算模块上安装有红外线设备，红外线设备用于测量输电线路巡检设备相对于无人机当前位置的距离，无人机、摄像头和红外线设备均与计算模块连接，地面站里安装有地面站计算机，地面站计算机连有地面接收/发送模块，无人机和计算模块均与地面接收/发送模块无线通讯连接，摄像头与计算模块之间无线通讯连接。

无人机包括飞行控制单元、通讯单元一、机载主控芯片、存储单元和任务制定单元，通讯单元一与机载主控芯片连接，机载主控芯片、存储单元和任务制定单元均与飞行控制单元连接，存储单元用于储存路线的资料数据，任务制定单元用于根据存储单元中的路线的资料数据确定无人机飞行的航线与执行的任务，计算模块和地面接收/发送模块均与机载主控芯片连接。

地面站计算机包括中央处理器、控制面板和显示终端，地面接收/发送模块、控制面板和显示终端均与央处理器电连接，地面接收/发送模块与无人机的通讯单元一之间的数据链路为4g网络。

计算模块包括通讯单元二和现场主控芯片，地面接收/发送模块与通讯单元二之间的数据链路为4g网络，通讯单元一与通讯单元二之间的数据链路为4g网络。

本实用新型工作时，无人机沿设定好的巡检路径飞行过程中，会通过搭载的计算模块对摄像头拍摄的数据进行实时分析，当在摄像头捕捉到的画面中识别到输电线路重点巡检设备时，将会对当前画副进行分析，计算输电线路重点巡检设备相对于无人机当前位置的角度，并利用红外设备计算输电线路重点巡检设备相对于无人机当前位置的距离，然后根据计算的结果进行无人机位置的自动调整，使无人机摄像头可以清晰的拍摄输电线路重点巡检设备。拍摄结束后，无人机沿原定线路继续进行巡检。并重复执行数据采集过程直至巡检结束。

本实用新型无人机在规划好的路径自动巡检过程中可以智能锁定输电线路的重点巡检设备，并自动调整飞行位置及相机角度，对输电线路重点巡检设备进行拍摄，使得无人机巡检作业的作业效率、质量及安全性摆脱对操作人员的专业水平及经验，保障巡检数据采集的质量及效率；计算模块对摄像头捕捉到画面的当前画幅进行分析，将分析结果传送给地面计算机和无人机，从而减少数据的传输量，提供了数据传输的速度。此外，操作人员通过地面站计算机也可以对无人机进行控制。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，包括无人机和巡检设备，其特征在于，无人机上安装有摄像头，巡检设备位于输电杆塔上，且巡检设备上安装有计算模块，计算模块用于对摄像头捕捉到画面的当前画幅进行分析，计算模块上安装有红外线设备，红外线设备用于测量输电线路巡检设备相对于无人机当前位置的距离，无人机、摄像头和红外线设备均与计算模块连接，地面站里安装有地面站计算机，地面站计算机连有地面接收/发送模块，无人机和计算模块均与地面接收/发送模块无线通讯连接，摄像头与计算模块之间无线通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，其特征在于，无人机包括飞行控制单元、通讯单元一、机载主控芯片、存储单元和任务制定单元，通讯单元一与机载主控芯片连接，机载主控芯片、存储单元和任务制定单元均与飞行控制单元连接，存储单元用于储存路线的资料数据，任务制定单元用于根据存储单元中的路线的资料数据确定无人机飞行的航线与执行的任务，计算模块和地面接收/发送模块均与机载主控芯片连接。

3.根据权利要求2所述的基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，其特征在于，地面站计算机包括中央处理器、控制面板和显示终端，地面接收/发送模块、控制面板和显示终端均与央处理器电连接，地面接收/发送模块与无人机的通讯单元一通过无线网实现通讯。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，其特征在于，计算模块包括通讯单元二和现场主控芯片，地面接收/发送模块和通讯单元一均与通讯单元二通过无线网实现通讯。

5.根据权利要求3所述的基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，其特征在于，地面接收/发送模块与无人机的通讯单元一之间的数据链路为4g网络。

6.根据权利要求4所述的基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，其特征在于，地面接收/发送模块与通讯单元二之间的数据链路为4g网络，通讯单元一与通讯单元二之间的数据链路为4g网络。

技术总结
本实用新型是一种基于无人机的输电杆塔设备的自动航拍系统，包括无人机和巡检设备，无人机上安装有摄像头，巡检设备位于输电杆塔上，且巡检设备上安装有计算模块，无人机、摄像头和红外线设备均与计算模块连接，地面站里安装有地面站计算机，地面站计算机连有地面接收/发送模块。本实用新型无人机在规划好的路径自动巡检过程中可以智能锁定输电线路的重点巡检设备，并自动调整飞行位置及相机角度，对输电线路重点巡检设备进行拍摄，使得无人机巡检作业的作业效率、质量及安全性摆脱对操作人员的专业水平及经验，保障巡检数据采集的质量及效率；计算模块对摄像头捕捉到画面的当前画幅进行分析，从而减少数据的传输量，提供了数据传输的速度。

技术研发人员：王志敏;佘换林;赵满超;杨琪晓;周亚楠;韩宇;宋华臣
受保护的技术使用者：天津基点科技有限公司
技术研发日：2020.04.09
技术公布日：2020.10.13